llc三相电路毕业论文

《数字电路实验与课程设计》实验教学大纲2004版课程名称及性质：数字电路实验与课程设计 必修课英文名称： Digital Circuit Experiment and Course Design课程编号：050223课程类别：技术、专业基础课程总学时：32实验学时：32开设学期：5、6面向专业：电子信息科学与技术第一部分：实验一、实验目的和任务本课程目的是使学生掌握数字电路的基础理论，培养学生设计组合、时序及模数/数模转换电路和设计综合应用电路的能力，并能够在查阅器件手册的基础上，熟悉各类数字电路元件的特点及应用。使学生初步具有数字电路设计、制作、调试能力，并具有数字系统设计的思想。二、实验教学的基本要求学生应掌握数制的概念和转换方法，掌握组合逻辑电路的基本特点与设计方法，掌握时序逻辑电路、脉冲波型产生电路、模数/数模转换电路的基本特点与设计方法以及典型时序逻辑电路的工作原理与分析方法，会使用多种常用的器件手册，了解查找数字电路器件的常用途径，了解常用数字电路器件的分类，了解各类数字电路器件的物理特性，了解器件接口技术，并在此基础上，逐步熟悉常用数字电路器件的特性及应用，掌握数字电路的制作及调试，熟悉常用仪器的使用方法。 能够正确识别常用数字电路器件，能绘制电路原理图，掌握数字电路的布线规则、掌握电路的调试与故障的分析和排除。 三、实验项目基本情况（16学时）序号 实验项目名称 内容提要 实验学时 实验类型 实验地点 1 组合逻辑电路设计与调试 门电路、编码、译码等逻辑电路设计与调试 4 设计 31#375 2 触发时序电路设计与调试 触发器、计数器、移位寄存器应用电路与调试 6 设计 31#375 3 脉冲波形产生电路设计与调试 555时基电路及其应用设计与调试 3 设计 31#375 4 模数/数模转换电路设计与调试 D/A 、A/D转换器 应用设计与调试 3 设计 31#375四、考核方式平时实验表现占该门实验课最终成绩的70%，实验报告成绩占该门实验课最终成绩的30％。平时实验主要考察学生对实验电路的设计难易程度、电路连接调试、问题解决的能力，是否能够达到设计要求；实验报告主要考察学生对实验涉及的理论知识的掌握，对实验得到的结论和现象是否能够正确理解和分析，并能够合理的解释实验中出现的问题，正确判断实验的成功、失败。五、实验教材或实验指导书《数字电路实验与课程设计》 孟宇 主编第二部分：课程设计一、课程设计的性质和目的本课程不仅要求学生获得电子技术方面的理论知识以及掌握理论设计方法，还要培养学生理论联系实际的能力。本课程的课程设计环节，就是通过学生自己设计、搭建和调试电路，使学生对所学的理论知识有更深一步的理解，同时提高学生分析问题和解决问题的能力。二、课程设计的基本要求1．掌握常用中、小规模集成电路芯片（如：逻辑门电路、译码器、数据选择器、计数器、寄存器等）的使用方法。2．掌握逻辑电路的基本设计步骤（包括组合逻辑电路部分与时序逻辑电路部分），以及整体电路的实现方法。3．具有一定的分析、寻找和排除电路常见故障的能力。4．能正确使用常用电子仪器、仪表（如：万用表、示波器、时序信号发生器等）。5．独立写出具有理论分析及设计方案论证的、并通过搭建电路调试验证其设计是正确的课程设计报告。三、设计课题及内容和要求（16学时）1．设计并实现一个数字频率计本课题要求设计并实现一个数字频率计，设计参数自选，用于测量信号的频率，并用十进制数字显示。2．设计并实现自主实验课题该课题要求利用所学数字电路知识，实现自拟课题设计功能并调试成功，设计难度与1设计题目相当。以上题目任选一个。三、课程设计时间安排实验前3周拟定、修改设计报告，第4周开题报告，第5周实验。四、课程设计报告书写规范完成设计任务后，在课程设计的最后阶段，需要总结全部设计工作，写出完整、规范的设计报告，在指定的时间内提交指导教师。课程设计报告要求有完整的格式，具体如下：论文分三部分——前置部分、主体部分和后置部分。(一)前置部分：这一部分包括题目、作者（单位）、摘要、关键词。题目要恰当、准确地反映论文的内容。作者单位要写全校、院（系）名称及班级学号。摘要是论文内容的概括与简述，应包括研究课题的创新思想和创新成果及其理论价值和现实意义。关键词要准确、精练。(二)主体部分：这一部分包括引言、正文、结论，是论文的正式部分。引言作为论文的第一段，要简单说明选题的背景和意义、准备解决的问题及主要工作内容等。正文是论文的主要部分，应包括课题的总体方案设计、方案论证及实现、数据分析处理、实验效果及理论分析等。结论作为论文的最后一段，是对课题研究最终的、总体的评价。结论中应明确本课题研究的创新点及创新成果、技术关键及技术难点、社会经济价值及研究方向的前景等。结论应该准确、完整、精练。说明：论文的主体部分可以设标题（具体格式见附例）。文章的第一段就是引言，最后一段就是结论，中间各段就是正文。不必再加“引言”、“正文”、 “结论”等小标题。(三)后置部分：1、参考文献参考文献作为论文的附录，附在论文的后面。参考文献是指在课题研究和论文撰写过程中对你有所启示和帮助的文献资料，包括著作、论文和网页。参考文献的列写格式如下：[1]作者.著作名.出版地：出版社.出版年月[2]作者.论文名.期刊或杂志名.期号[3]网页（网址）……以上[1]、[2]为文献序号，其中[1]为著作的列写格式，[2]为论文的列写格式。2、心得体会：内容中可以对本综合训练如何开展和进行提出自己的意见和建议。 (四)要求：①个人独立撰写，每人一份， ②字数：主体部分不少于3000字，摘要150—200字，关键词3—6个。③版面安排：按A4纸排版。页边距为：上、下各25mm,左35mm，右30mm；段间距及字间距：标准；行间距：单倍行距；页码：底部居中；作者（单位）占一行，其前、后各空一行（小四号）；主体部分与前置部分、后置部分之间各空一行；不做封面，不设页眉、页脚及页边框。④字号选择：（见附例）。五、成绩评定课程设计的考核结果按优秀、良好、中等、及格和不及格来评价。对设计任务理解透彻，能够全面、正确、独立地完成设计内容所规定的任务，得出设计结果，并按时提交准确、完整、规范的设计报告，可评为优秀；按照设计任务要求能够顺利地完成任务，得出结果，按时提交较完整的、符合要求的设计报告，可评定为良好；按照设计要求完成了硬件线路的连接，基本完成了任务要求，提交符合要求的设计报告，可评为中等；基本完成设计目标，但不够完善，可能有若干小的缺陷，在帮助下能够完成任务要求，提交设计报告，可评为及格；不能完成指定的要求和任务，未提交设计报告的，评为不及格。六、参考资料 1．“数字电路实验与课程设计实验指导书” 孟宇编 2．“电子技术基础”（数字版） 康华光编

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[电气工程及其自动化]基于内模控制三相三电平PWM整流器不平衡控制策略的研究 摘要电网不平衡时,基于电网平衡为约束条件设计的三相三电平电压型PWM整流器（以下简称三相VSR）将出现不正常运行状态,比如三相VSR交流电流中出现负序分量,使交流电流严重不对称;直流电压和交流电流中出现非特征谐波分量,使直流电压和交流电流波形发生严重畸变;三相三电平VSR从电网吸收不平衡的瞬时功率等一系列问题.本论文对三相VSR在电网不平衡情况下进行了详细的建模分析,并在此基础上提出了输入功率平衡控制策略。该控制策略用来实现直流电压非特征谐波消除控制。由于在αβ静止坐标系中,采用比例和比例积分调节器无法实现对时变正弦波信号的无差跟踪控制,本论文把内模控制原理应用到三相三电平VSR电流跟踪控制中，使系统获得了很强的鲁棒性。本论文对基于αβ静止坐标系的功率平衡控制策略进行仿真，可以看出试验结果与仿真结果吻合,证明了结论的正确性。关键词 电网不平衡,三相三电平PWM整流器,功率控制策略,内模控制目 录摘要 IABSTRACT II前言 11 绪论 PWM整流器概况 三相电网不平衡概述 三相VSR不平衡控制研究概述 本论文要完成的工作 本章小结 122 三相三电平VSR的数学模型 三电平整流器的基本工作原理 三电平整流器的数学模型 153 三相三电平VSR不平衡控制策略 功率平衡控制策略 本章小结 264 电网不平衡三相三电平VSR控制系统设计 基于ΑΒ静止坐标系的不平衡控制器设计 电网不平衡时三相VSR主电路参数设计 本章小结 365 三相三电平VSR不平衡控制系统仿真 三相三电平VSR主电路开关函数仿真模型的建立 基于ΑΒ坐标系的控制系统仿真 396 结论 43致谢 44参考文献 45附录 外文资料翻译 内模控制 不稳定系统内模控制方法改进 49

电子式多功能电能表的设计与实现 本文阐述了电子式多功能电能表的设计方法、硬件设计的技术关键和软件设计流程。并以NEC的uPD78F0338单片机为例,实现了一款具有四种费率、六条负荷曲线和两套费率结构的三相四线电子式多功能电能表 电子式多功能电能表主要针对国内市场三相用电的工业用户。随着电力行业改革深入,工业三相用电对多功能电能表的需求大量增加。目前国内多功能表种类少、价格较高、功能不完善,往往仅是针对某些地区的特定要求开发,缺乏通用性,某些产品未能完全达到国标的要求。本文介绍的电子式多功能电能表正是为了适应这种市场需求而设计的。 这是一款智能型高科技电能计量产品,该表可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能,还具有多费率控制,负荷曲线记录,各相失压、过压、频率超限记录,数据LCD显示等多种功能。主站可以通过RS-485总线或手持红外抄表器对该电表进行查表、设表、抄表等操作。 软件代码全部采用C/C++语言编写,编码效率高,可维护性好,便于实现模块化设计,可根据用户的需求方便地对功能模块进行裁剪。而且代码经过优化,其生成的目标代码大小和执行效率已与汇编代码相差无几。该产品的技术指标全面符合GB/T 17215-1998《1级和2级静止式交流有功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645—1997《多功能电能表通信规约》的要求。 多功能电能表的总体结构和硬件设计 多功能表总体结构 电子式多功能电能表硬件的核心MCU主控制器,它负责按键输入扫描、工作状态检测,计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。其主要功能单元包括MCU主控制器单元、电量计量模块、红外和RS—485通信模块、校表模块、EEPROM存储阵列等;其他辅助模块主要有:时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。多功能表总体结构框图如图1所示。 高性能主控制器单元 主控制器采用NEC公司8位单片机中的高档产品uPD78P0338。该款单片机为120脚QFP封装,单片集成有60KBFlash、一个异步通信串行口、40x4段LCD驱动器、高达10MHz的总线时钟和10路10位精度的ADC,并可通过简单的接口进行在系统编程,极大地方便在线调试和软件升级。并且支持高级语言,较好地满足了多功能表任务繁多、数据量庞大、算法较复杂的功能要求。 串口复用通信单元 通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。 本电能表为便于用户抄表,设计有红外本地抄表和RS-485集中抄表两种串行抄表方式,因为uPD78F0338仅有一个串口,故通信电路设计时采用串口复用技术。由9012、9014和若干电阻等器件组成互补开关,由MCU的一个I/O口来控制红外和RS-485通信方式的切换,如图2所示。 高精度电量计量模块 计量模块由高精度专用电能计量芯片SA9904,电流互感器和其他外围电路元件组成。SA9904是Sames公司生产的一款三相双向功率/电能计量芯片,可以计量有功/无功功率、电压、频率、相序异常等,可以单独计量每一相的用电信息,符合IEC521/1036标准,可达到1级交流电能表的精度要求,各数据寄存器具有24位精度,可通过三线SPI接口与CPU交换数据。从而可以较好地适应多功能表需要计量多种电量数据的要求。SA9904引脚及其外围电路图如图3所示。 其中,CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口,用于传输控制命令和测得的电量数据,IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样,IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。 时钟日历模块 时钟电路采用EPSON生产的RTC-4553实时时钟芯片。内部集成了的石英晶体振荡器,简化外围电路,并可以根据需要进行自由设置以得到较高的频率;同时集成有时钟和日历计数器,可选择24或12小时显示模式,时钟可通过软件方式进行间隔30秒的调整,并提供或1024Hz的定时脉冲输出,以便于在电能表的外部对时钟精度进行定期检查。RTC-4553引脚及其外围电路图如图4所示。其中,SCK、Sin、Sout与主处理器接口,用于发送控制指令或者传输日期时间数据,本系统日历时钟模块采用电池作后备电源,以确保在停电状态下,日期时间的准确无误。 多功能电能表的软件设计 数据结构设计 多功能电能表涉及的数据类型种类繁多。按字节分包括单字节、双字节、三字节、四字节和六字节等,按表征的意义分有时间、时刻、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、次数、功率因数、门限、状态字、系数、表号等。复杂的数据类型对数据结构的设计提出了较高的要求,本实现方案通过采用多种数据寻址方式和多种类型存储器较好地解决了这一问题。 数据结构设计要点 系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。 内部ROM用来存放大量的常数表格,RAM用于存放临时变量和堆栈,本方案需要左右的RAM,串行EEPROM则存储各种用户电量数据和设表参数,通过12C总线与CPU交换数据,电能表按设计需求的最大要求大约需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通过级联来实现。 数据寻址方式 EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问,通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址,通过数据的编码读写数据。 通信口复用功能设计 红外通信和RS-485共用一个串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信开始都有一低电平位(0),因此将红外接收端(与485接收端用一三极管隔开)引到一中断引脚INTP1,通过其引发的中断可判断串行口数据是否来自红外。发送时按时应方式发送,使其不互相干扰。由于红外通信和遥控接收用同一接收管,因此在判断红外来源的中断中启动定时器INTTM4检测红外接收端,如果检测到脉冲宽度为9ms或,则判断为红外遥控,并根据定时检测遥控编码;否则判断为红外产生的串行口接收中断,并将定时检测关闭。 红外调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=。 因红外发送字节之间可选有15～20ms的延时,而485通信则不需要延时。数据发送在发送中断中进行,红外通信在发送操作后立即关闭发送中断允许,待延时时间到后再允许发送中断。 多功能表程序流程图 多功能表主程序流程主要包括初始化、数据校验、负荷曲线修补和事务处理等,其流程图如图5所示。 日常事务处理流程集中体现了多功能表的大部分主要功能,包括费率处理、计量数据采集及处理、自动抄表、电能脉冲输出、校表模块和掉电检测及处理模块等,其流程图如图6所示。